Ученые обнаружили, что по всей поверхности тела кальмаров расположены сотни ранее неизвестных сенсорных клеток с пучками волосков. Эти структуры помогают животным ощущать движение воды, а их изучение может дать новые сведения о причинах нарушений слуха у человека.
Исследование провели Брайан Макдермотт и его коллеги из Университета Кейс-Вестерн-Резерв. В работе, опубликованной в журнале Current Biology, специалисты впервые составили полную карту боковых линий кальмара — рядов чувствительных клеток, известных как волосковые клетки. Ранее ученым была доступна лишь частичная информация о распространении таких структур на теле животного.
В человеческом ухе звуковые колебания достигают улитки — органа спиральной формы, внутри которого находятся тысячи волосковых клеток. Каждая из них оснащена пучком микроскопических выростов, называемых стереоцилиями. Их движение преобразуется в нервные сигналы, которые мозг воспринимает как звук.
«Часто, когда ребенок рождается глухим или человек теряет слух, повреждается именно пучок волосков», — сказал Макдермотт, доцент медицинской школы Университета Кейс-Вестерн-Резерв. По его словам, изучение аналогичных структур у кальмаров может помочь понять механизмы потери слуха.
Для поиска сенсорных клеток команда, в которую вошли аспиранты и студенты, работала в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе, штат Массачусетс. Исследование проходило в рамках трехлетней стипендиальной программы, посвященной изучению слуха у кальмаров, при участии заместителя директора службы визуализации лаборатории и специалиста по визуализации Карстена Вольфа. Ученые применили световую листовую микроскопию: тонкий слой лазерного света последовательно освещал ткань, что позволило получить подробные трехмерные изображения с минимальным повреждением образцов.
Длина пучков волосков у кальмаров оказалась неодинаковой. Исследователи связывают это с возможностью настройки клеток на разные частоты движения воды: у человека более длинные пучки в улитке воспринимают низкие звуки, а короткие — высокие. В отличие от боковых линий рыб, где длина таких пучков не меняется, у кальмаров их разнообразие может означать, что кожа животного выполняет функцию, отчасти схожую с ухом, отмечает SciTechDaily.